Question

7．水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应是3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+xOH^-═Fe₃O₄+S₄O₃^2-+2H₂O，下列说法正确的是（　　）

• A． x=2
• B． 参加反应的Fe²⁺全部作还原剂
• C． 每生成1 mol Fe₃O₄，被S₂O${\;}_{3}^{2-}$还原的O₂为0.5 mol
• D． 1molFe²⁺被氧化时，被Fe²⁺还原的O₂的物质的量为$\frac{1}{3}$mol

Answer 1

分析 从电荷守恒的角度分析，可配平反应的离子方程式：3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，
反应中3Fe²⁺→Fe₃O₄，当3molFe²⁺参加反应时，有2molFe²⁺化合价升高，反应中Fe和S元素的化合价升高，被氧化，O₂为氧化剂．

解答 解：A．反应的离子方程式为3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O，则x=4，故A错误；
B．反应中3Fe²⁺→Fe₃O₄，当3molFe²⁺参加反应时，有2molFe²⁺化合价升高，故B错误；
C．反应3Fe²⁺+2S₂O₃^2-+O₂+4OH^-═Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O中，Fe和S元素的化合价升高，被氧化，各转移2mol个电子，消耗1molO₂为氧化剂，则被S₂O${\;}_{3}^{2-}$还原的O₂为0.5 mol，故C正确；
D.1molFe²⁺被氧化时，失去1mol电子，则被Fe²⁺还原的O₂的物质的量为$\frac{1}{4}$mol，故D错误．
故选C．

点评 本题考查氧化还原反应，题目难度中等，明确各元素的化合价变化是解答该题的关键．